高可靠性電容式矽麥克風在車載中的應用

敏芯股份

電容式矽麥克風

MEMS

採用MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）技術製造的電容式矽麥克風在小型化、效能、可靠性、環境耐受性、成本及量產能力上與ECM（Electret Capacitance Microphone）相比具有巨大優勢，一經推出變迅速佔領手機、PDA（Personal Digital Assistant）、耳機等消費電子產品市場。

而隨著半導體電子行業快速發展，晶片製程及封裝技術的快速迭代。MEMS矽麥克風產品在保證效能穩步提升的情況下，晶片及封裝成品的可靠性均得到很大的提升，已可滿足於更高可靠性、更高效能要求的汽車應用，如汽車人機互動，ANC（Active Noise Cancellation），RNC（Road Noise Control）等需求。

電容式矽麥克風工作原理

MEMS

採用MEMS技術製造的矽麥克風通常由兩層平行板組成，一層為固態背板，一層為彈性的可移動膜片，膜片和背板形成可變電容器。膜片響應於入射的聲波而移動，以改變電容，並且由此產生用於表示入射聲能的電訊號，實現聲音訊號到電訊號的轉變。

車載應用

MEMS

車內多位置的矽麥克風應用，大致分為語音互動與噪聲自消除功能。

1） 語音互動：

車內多位置的語音互動是智慧座艙的入口，包括語音識別、喚醒、定位等功能。能夠操控導航、打電話、查詢附近好吃的、操作空調和車窗甚至講冷笑話等，語音互動能夠實現的功能越來越多，也呈現出逐漸取代物理按鍵和多點觸控，成為車廂內主流人機互動方式的趨勢。

（圖片來源於網路侵刪）

2） 主動降噪：

汽車ANC主動降噪的工作原理：所有的聲音都由一定的頻譜組成，透過找到一種聲音，其頻譜與所要消除的噪音完全一樣，只要相位相反就可以將這噪聲中和抵消掉，從而實現降噪效果，車載ANC可用於消除發動機和傳動系統噪音等，目前一般應用在高階車型中。

解決方案

MEMS

為了滿足車載應用的質量需求，敏芯及全資子公司

德斯倍電子

通過了車規行業的質量體系IATF16949的認證。IATF 16949是國際汽車行業的技術規範，是基於ISO9001的基礎，加進了汽車行業的技術規範。該體系旨在指導與規範企業生產按照汽車行業標準“保供”，確保能及時並可持續地提供穩定滿足質量要求的產品。

產品方面，敏芯推出兩款高可靠性模擬、數字MEMS矽麥克風，並均滿足汽車市場AEC-Q100/Q103可靠性要求。

在汽車類音訊應用領域（如使用者與智慧汽車的語音互動），對MEMS麥克風的工作溫度範圍提出了更高的要求： 40至105℃（通常消費類產品的工作溫度為 40至85℃）。該麥克風的工作溫度範圍為-45至105℃，靈敏度具有高一致性，可控制在±1dB之內。

其次，兩款麥克風還具有130dB SPL的High AOP（Acoustic Overload Point），可以在嘈雜環境下獲取音訊指令，適合車載應用中進行語音互動。此外，兩款麥克風產品均為ANC MIC，較平的低頻頻率響應；66dB 的High SNR（Signal-Noise Ratio）。將高SNR與高AOP相結合，兩款麥克風適合作為車載，ANC應用。

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